アクティブマターを押しつぶす：集団運動における低次元物性の探究

• 研究課題/領域番号: 23K25838
• 補助金の研究課題番号: 23H01141 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 西口 大貴 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (20850556)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円); 2025年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2024年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2023年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
• キーワード: アクティブマター / アクティブ乱流 / バクテリア / 集団運動 / 非平衡物理学

研究開始時の研究の概要

アクティブマター集団運動は、２次元系での理解が成熟し、３次元系へと興味が移りつつある。しかし実験的には、２次元と３次元の間に位置する擬２次元系が重要となる。２枚の平行平板に挟まれた擬２次元系では、単純な状況でも流体力学の理論上の困難がある一方で、実験では特異な相互作用や相関の発散が報告されている。したがって、２次元から３次元への拡張は単調な変化ではなく、その間の擬２次元において特異性を持つ非単調な挙動を示すと期待できる。そこで本研究では、３次元から押しつぶして擬２次元という特殊な低次元環境へと連続的に遷移させることで、アクティブマターの次元依存性と新奇な低次元物性を究明する。